【題目】H2O2是一種綠色試劑,在化學(xué)工業(yè)中用于生產(chǎn)過氧乙酸、亞氯酸鈉等的原料,醫(yī)藥工業(yè)用作殺菌劑、消毒劑。某化學(xué)小組為探究H2O2的性質(zhì)做了如下實(shí)驗(yàn):

(1) 下表是該小組研究影響過氧化氫(H2O2)分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)。

研究小組在設(shè)計(jì)方案時(shí),考慮了濃度、____、____因素對(duì)過氧化氫分解速率的影響。

(2) 另一研究小組擬在同濃度 Fe3+的催化下,探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器:30% H2O2、0.1 mol·L-1FeCl3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,完成圖1方框內(nèi)的裝置示意圖(要求所測(cè)得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。________

圖1 圖2

(3) 對(duì)于H2O2分解反應(yīng),Cu2+也有一定的催化作用。為比較Fe3+和 Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問題:

①可通過觀察________,比較得出結(jié)論。

②有同學(xué)提出將0.1 mol·L-1FeCl3溶液改為0.05 mol·L-1Fe2(SO4)3更為合理,其理由是___。

(4) 已知 FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3+和 Cl-三種微粒,甲同學(xué)又做了兩種猜想。

猜想 1:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的 Fe3+

猜想 2:真正催化分解H2O2的是____。

完成表格驗(yàn)證猜想:

所需試劑

操作及現(xiàn)象

結(jié)論

_______

_________

Cl-對(duì)H2O2分解無催化作用

【答案】 溫度 催化劑 反應(yīng)產(chǎn)生氣泡快慢 消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾 Cl- H2O2,鹽酸 向盛有H2O2溶液的試管中加入少量鹽酸,然后把帶火星的木條伸入試管中,木條不復(fù)燃

【解析】1)過氧化氫在常溫下很難分解得到氧氣,其分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證時(shí),控制變量以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性;(2)利用排水量氣法收集一定體積的氧氣,用盛滿水的量筒倒立于盛水的水槽中,并用導(dǎo)管與圖1連接;(3)①根據(jù)反應(yīng)生成氣體的快慢分析;②根據(jù)H2O2分解的催化作用有可能是氯離子起的作用,改為Fe2(SO43使陰離子相同,更為合理;(4)由于雙氧水溶液中有水,排除水作催化劑,根據(jù)猜想1可知猜想2應(yīng)是真正催化分解H2O2的是Cl;為驗(yàn)證猜想2可向盛有H2O2溶液的試管中加入少量的HCl,然后把帶火星的木條伸入試管中,木條不復(fù)燃,得出結(jié)論.

(1)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),無催化劑不加熱的情況下,不同濃度的過氧化氫溶液都是幾乎不反應(yīng),在無催化劑加熱的情況下,不同濃度的過氧化氫溶液都分解,說明過氧化氫的分解速率與溫度有關(guān),但是得到相同氣體的時(shí)間不同,濃度越大,反應(yīng)的速度越快,說明過氧化氫的分解速率與濃度有關(guān);比較同一濃度的過氧化氫溶液如30%時(shí),在無催化劑加熱的時(shí)候,需要時(shí)間是360s,有催化劑加熱的條件下,需要時(shí)間是10s,說明過氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關(guān)。(2)利用排水量氣法收集一定體積的氧氣,用盛滿水的量筒倒立于盛水的水槽中,并用導(dǎo)管與圖1連接,裝置圖為:;(3)①該反應(yīng)中產(chǎn)生氣體,而且反應(yīng)放熱,所以可根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡快慢來判斷;②H2O2催化作用有可能是氯離子起的作用,改為Fe2(SO43使陰離子相同,這樣可以消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,更為合理。(4)由于雙氧水溶液中有水,則可排除水作催化劑,根據(jù)猜想1可知猜想2應(yīng)是真正催化分解H2O2的是Cl;為驗(yàn)證猜想2可向盛有H2O2溶液的試管中加入少量的HCl,然后把帶火星的木條伸入試管中,木條不復(fù)燃,得出結(jié)論:Cl對(duì)H2O2分解無催化作用;所需試劑雙氧水,鹽酸,操作及現(xiàn)象:向盛有H2O2溶液的試管中加入少量的HCl,然后把帶火星的木條伸入試管中,木條不復(fù)燃。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組為研究生鐵(含碳)與濃硫酸的反應(yīng)情況及產(chǎn)物的性質(zhì),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題:

(1)裝置b的名稱______________;按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置及尾氣處理裝置未畫出)。實(shí)驗(yàn)過程中,裝置B中觀察到的現(xiàn)象是________________;裝置C中有白色沉淀生成,該沉淀是____(填化學(xué)式)。

(2)裝置A中還會(huì)產(chǎn)生CO2氣體,請(qǐng)寫出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式:_______________________________。

(3)為了驗(yàn)證裝置A中產(chǎn)生的氣體中含有CO2,應(yīng)先從下列①~④中選出必要的裝置(最簡(jiǎn)單)連接A裝置中c處管口,從左到右的順序?yàn)?/span>_____________________(填序號(hào));然后再進(jìn)行的操作是從a處多次鼓入N2,其目的是_____________________________。

堿石灰① 品紅溶液② 高錳酸鉀溶液③ 澄清石灰水④

(4)某同學(xué)通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后期裝置A中產(chǎn)生的氣體中還含有H2,理由是____________(用離子方程式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( 。
A.用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物 主鏈碳原子數(shù)均為7個(gè)
B.某烴的分子式為C10H14 , 它不能使溴水褪色,但可使酸性KMnO4溶液褪色,且分子結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)烷基,符合條件的烴有4種
C.碳原子數(shù)小于或等于8的單烯烴中,與HBr加成產(chǎn)物只有一種結(jié)構(gòu),符合條件的單烯烴有6種
D.經(jīng)測(cè)定C3H7OH和C6H12組成的混合物中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%,則此混合物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是78%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列分子或離子中,能提供孤對(duì)電子與某些金屬離子形成配位鍵的是( )

①H2O ②NH3 ③Cl ④CN ⑤CO

A. ①② B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.消除汽車尾氣中的NO、CO,有利于減少PM2.5的排放。已知如下信息:

b.①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1

②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-565 kJ·mol-1

(1)ΔH1________。

(2)在催化劑作用下NO和CO轉(zhuǎn)化為無毒氣體,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________。

Ⅱ. SO2、CO、NOx是對(duì)環(huán)境影響較大的氣體,對(duì)它們的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。請(qǐng)回答下列問題:

(1)已知25℃、101 kPa時(shí):

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1

②H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1

③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol-1

則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______________________。

(2)若反應(yīng)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH=-241.8 kJ·mol-1,根據(jù)下表數(shù)據(jù)求x_______kJ·mol-1

化學(xué)鍵

H—H

O=O

O—H

斷開1 mol化學(xué)

鍵所需的能量/kJ

436

x

463

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列變化不屬化學(xué)科學(xué)研究的范疇的是(
A.電解水生成氫氣和氧氣
B.合成有機(jī)高分子材料
C.原子彈發(fā)生劇烈爆炸
D.生產(chǎn)合成纖維和合成橡膠

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為研究銅與濃硫酸的反應(yīng),某化學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ:一組同學(xué)按下圖裝置(固定裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1) A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

(2) 實(shí)驗(yàn)過程中,能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強(qiáng)于氫元素的現(xiàn)象是 __________。

(3) 為說明濃硫酸中的水是否影響B(tài)裝置現(xiàn)象的判斷,還需進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案為___________

實(shí)驗(yàn)Ⅱ:另一組同學(xué)對(duì)銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的黑色沉淀進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

i. 將光亮銅絲插入濃硫酸,加熱;

ii. 待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時(shí),抽出銅絲,停止加熱;

iii. 冷卻后,從反應(yīng)后的混合物中分離出黑色沉淀,洗凈、干燥備用。

查閱文獻(xiàn):檢驗(yàn)微量Cu2+的方法是向試液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若產(chǎn)生紅褐色沉淀,證明有Cu2+。

(4) 該同學(xué)假設(shè)黑色沉淀是CuO。檢驗(yàn)過程如下:

①將CuO放入稀硫酸中,一段時(shí)間后,再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液,產(chǎn)生紅褐色沉淀。

②將黑色沉淀放入稀硫酸中,一段時(shí)間后,再滴加K4[Fe(CN)6] 溶液,未見紅褐色沉淀。由該檢驗(yàn)過程所得結(jié)論:________________

(5) 再次假設(shè),黑色沉淀是銅的硫化物。實(shí)驗(yàn)如下:

實(shí)驗(yàn)裝置

現(xiàn)象

1. A試管中黑色沉淀逐漸溶解

2. A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色氣體

3. B試管中出現(xiàn)白色沉淀

①現(xiàn)象2說明黑色沉淀具有____性。

②能確認(rèn)黑色沉淀中含有S元素的現(xiàn)象是_______,相應(yīng)的離子方程式是_____________

③為確認(rèn)黑色沉淀是“銅的硫化物”,還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已烯雌酚是一種激素類藥物,結(jié)構(gòu)如圖,下列有關(guān)敘述中不正確的是(  )
A.可與NaOH和NaHCO3發(fā)生反應(yīng)
B.可以用有機(jī)溶劑萃取
C.1mol該有機(jī)物可以與5molBr2發(fā)生反應(yīng)
D.該有機(jī)物分子中,可能有18個(gè)碳原子共平面

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列分子或離子中中心原子未用來成鍵的電子對(duì)最多的是

A. H2O B. NH3 C. NH4+ D. BCl3

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同步練習(xí)冊(cè)答案